Propulsion électrique solaire - Solar electric propulsion

Vue artistique de Deep Space 1 , montrant à la fois les panneaux solaires et le moteur ionique (avec échappement bleu), aspects majeurs de cette conception électrique solaire. L'énergie solaire peut également être temporairement stockée dans des batteries chimiques à l'intérieur du bus de l' engin spatial .
Le réservoir au xénon du vaisseau spatial Dawn avant l'intégration avec le vaisseau spatial. Le xénon était le propulseur de la propulsion ionique à énergie solaire du vaisseau spatial qui allait orbiter autour de deux astéroïdes différents au début du 21e siècle.
Déploiement d'un panneau solaire testé en orbite terrestre à la Station spatiale internationale (ISS), 2017.

La propulsion électrique solaire (SEP) fait référence à la combinaison de cellules solaires et de propulseurs électriques pour propulser un vaisseau spatial à travers l' espace . Cette technologie a été exploitée dans divers engins spatiaux par l' Agence spatiale européenne (ESA), la JAXA (Agence spatiale japonaise), l'Organisation indienne de recherche spatiale (ISRO) et la NASA . SEP a une impulsion spécifique significativement plus élevée que les fusées chimiques normales, nécessitant ainsi moins de masse propulsive à lancer avec un vaisseau spatial et il a été évalué pour des missions vers Mars.

Aperçu

La propulsion électrique solaire combine des panneaux solaires sur des engins spatiaux et un ou plusieurs propulseurs électriques, utilisés en tandem. Il existe de nombreux types de propulseurs électriques, y compris ce qu'on appelle un propulseur ionique , un terme souvent utilisé à tort pour décrire tous les types de propulseurs électriques.

Il est également possible de produire de l'électricité à partir du Soleil sans utiliser de panneaux photovoltaïques , comme avec des concentrateurs solaires et un moteur Stirling .

Un système SEP de 50 kilowatts a été étudié dans les années 2010 pour une mission vers un astéroïde. En février 2012, la NASA a attribué un contrat pour un système de vol à propulsion électrique solaire.

Un exemple de travail sur ce type de technologie est Advanced Electric Propulsion System .

Le moteur ionique NSTAR ( Solar Technology Application Readiness ) de la NASA a été utilisé avec des panneaux solaires photovoltaïques, qui ont été testés lors de la mission Deep Space 1 avec des Solar Concentrator Arrays (lancés en 1998 dans le cadre du programme New Millennium ).

Le SEP a été étudié comme technologie pour une mission vers Mars. En particulier, l' impulsion spécifique élevée des moteurs ioniques pourrait réduire la masse globale et éviter d'avoir à utiliser la technologie nucléaire pour l'énergie lorsqu'elle est couplée à des panneaux solaires. Une étude de 1998 pour SEP pour une mission humaine suggère qu'un vaisseau spatial de taille humaine aurait besoin de 600 à 800 kilowatts de puissance électrique couplée à des moteurs ioniques avec une impulsion spécifique de 2000 à 2500 secondes.

Exemples de missions

  • Mission BepiColombo vers Mercure (lancée)
  • L'aube vers les astéroïdes Vesta et Ceres (terminé)
  • Deep Space 1 vers l'astéroïde Braille et la comète Borrelly (terminé)
  • Reconnaissance militaire EMISAT (lancé)
  • Hayabusa à l'astéroïde Itokawa (terminé)
  • Hayabusa2 vers l'astéroïde Ryugu (mission principale terminée, mission prolongée en cours)
  • Station spatiale Lunar Gateway en orbite autour de la Lune (en construction)
  • Psyché à astéroïde Psyché (en construction)

Technologies de propulsion électrique

Catégorie:Moteurs ioniques

Voir également

Les références